Mikroprosessor Theory

Mikroprosessorer er den sentrale maskinvaren som kjører datamaskiner. Det er flere komponenter som utgjør en prosessor. Den første er transistoren. Deretter er logiske porter der du putter mer enn en transistor til å samarbeide med andre. Prosessorene bruke binær matematikk til å utføre operasjoner. Til slutt blir de mikroprosessorer utviklet ved hjelp av fremgangsmåten litografi.

transistorer

Utformingen og demonstrasjon av de første transistorer forekom ved Bell Labs i New Jersey i 1947. En demonstrasjon av transistoren effekten var mulig når forskjellige materialer ble satt sammen med en halvleder, slik at en elektrisk strøm til å flyte.

Transistoren består av tre forskjellige lag, en dirigent, en base, og en emitter. En transistor er som en lysbryter. Når bryteren er på (1), flyter strøm gjennom den. Når bryteren er av (0), strømmer ingen elektrisitet.

Logic Gates

Av seg selv, transistorer er ikke veldig funksjonell. Men hvis du kombinerer dem med andre transistorer, får du logiske porter. Logiske porter utføre instruksjoner, matematiske eller på annen måte, at en prosessor utfører. Når du kobler en rekke logiske porter sammen, resultatene er interessante. Du kan opprette en AND eller OR-port. Begge vil ha 2 innganger og en utgang. For en OG-port, er utgangen alltid 0 med mindre begge inngangene er 1. Med en ELLER-port, produksjonen er 0 hvis en eller begge innganger er en.

Binær matematikk eller Base 2 Drift

Alle dataoperasjoner gjøres med binære verdier. Dette er en verdi på 1 eller en 0 er det en prosessor utfører med. Datamaskin prosessorer er 8 bits eller 16, eller 32, eller 64 bits i størrelse. En instruksjon som kommer inn i mikroprosessoren vil passe en av disse størrelser. Imidlertid vil de fleste moderne mikroprosessorer være i 32 eller 64 bit rekkevidde. Det er 128 bit CPU-er i designfasen, men de vil ikke arbeide effektivt med mindre det er andre hardware enheter som er designet for å håndtere instruksjon sett av denne størrelsen.

Litografi

Fabrikasjon av en mikroprosessor oppstår på et halvledersubstrat. Begrepet, substrat, henviser til base materialer som ytterligere materialer er lagt til. Substratet er en del av silikonplaten hvor formene er kuttet, og det er den elektriske jording.

Generelt trenger du tre elementer for å gjøre mikroprosessoren: film deponering, mønster, og halvleder doping. Film avsetning operere på begge ledere og isolatorer for å isolere og koble transistorene og deres komponenter. Selektiv doping av forskjellige silisium regioner tillater ledningsevne for silisium som skal endres ved å påføre spenning. Imidlertid er litografi nøkkel. Det er dannelsen av et tredimensjonalt relieff bilde på substratet med en påfølgende overføring av mønsteret til mikroprosessoren som forener dem.

Sammendrag

Mikroprosessor teori innebærer å forstå transistoren, de logiske porter, den binære matematikk, og litografi å lage chips. Transistoren er grunnleggende fordi den bærer en elektrisk ladning, og kan lede strøm gjennom de logiske porter. Mikroprosessoren fungerer med binær aritmetikk. Mikroprosessoren er opprettet ved hjelp av et substrat hvor mønster er tatt opp og bli grunnlag av halvledere. Denne prosessen er litografi.